JP4217405B2

JP4217405B2 - 実体顕微鏡

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Publication number: JP4217405B2
Application number: JP2002012665A
Authority: JP
Inventors: 豊治榛澤; 俊一郎高橋; 純一野沢; 英治安田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2022-01-22
Also published as: JP2003215464A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、観察物体に対して作業を行なうのに使用される実体顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実体顕微鏡には、大きく分けて、グリノー型実体顕微鏡と、単対物型実体顕微鏡とがある。グリノー型実体顕微鏡は、左右のレンズ系の光軸が特定の角度をなすように配置された部分があり、左右別々に観察物体に焦点合わせを行なうと共に視野中心を合わせて、立体観察するようにしたものである。この光学系は、物体側に単レンズなど単純なレンズを取付けることにより、作動距離や倍率を変えても、像が盛り上がって見えるなどの立体感の異常が起きることがない。しかし、観察者の覗き込む方向を連続的に変えるティルティング構成を採るのが難しい。但し、輻輳角をつけているので、観察者が観察物体をじっくり観察する場合には、良好な立体像が得られる。
【０００３】
一方、単対物型実体顕微鏡は、左右平行のレンズ系の物体側に左右共通の対物レンズを配置して視差のある物体像を作り、これを立体観察する実体顕微鏡である。この光学系は、ティルティング機構（観察者が覗き込む方向を自由に変える機構）を採用し易くシステム化がし易い。しかし、対物レンズの物体側に単レンズなど単純なレンズを入れると、立体感の異常が発生する。また、大型化し易いという欠点がある。また、観察者が覗く位置での光軸を平行にし易く、全視野が見えなくても、見えている部分がある程度一致するため、立体視できる範囲がグリノー型の実体顕微鏡に比べて広いという特徴がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
実体顕微鏡の使い方として、観察物体に何らかの作業や治療を施す場合がある。この場合、顕微鏡から物体までの距離を短くし、立体観察が可能な観察者の覗く範囲が広い実体顕微鏡が必要になる。このような実体顕微鏡は、グリノー型で覗く位置での光軸を平行にしたものが適している。このような構成が示された例として、実開昭58-11711号公報（図１５）に示されたように、偏角プリズムを入れて左右光軸を平行にする方法がある。この場合、偏角プリズムを入れる位置の光束がアフォーカルでないと、プリズムで発生する色収差により、像の劣化や立体感の異常（物体の色による距離の違い）が発生する。また、アフォーカル光束の場合は、プリズムの入れる部分の間隔を取るためレンズ系に負担がかかり、レンズ枚数が増え大型化する。
【０００５】
別の方法として、グリノー型顕微鏡の射出側に複数のプリズムを配置して、左右光軸を平行にする方法が考えられる。この例として、実開昭58-11710号公報（図１６）に示されたようなものがある。これは、光軸が左右光軸を含む平面内で反射するようにして、左右の光軸を平行にするものである。しかし、同図にはないが、実体顕微鏡として使うには、正立光学系などのプリズム系が必要になり、これらのプリズム系によりアイポイント（観察者が覗く目の位置）が観察物体から離れるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の如き従来の実体顕微鏡の有する問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、観察方向が直視方向でない場合や観察方向を変えるなどの動きがある場合でも、正常な立体観察ができる小型の実体顕微鏡を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明による実体顕微鏡は、左右のレンズ系の光軸が特定の角度をなすように配置された実体顕微鏡において、反射部材を含み前記左右のレンズ系からの光を反射し反射後の左右の該光の光軸を平行に保つ左右光軸平行化部を前記レンズ系の接眼側に配置し、該左右光軸平行化部の接眼側に正立光学系を構成する反射部材を有する接眼可動部を含む接眼部を配置していて、前記左右光軸平行化部で発生する像の回転を前記接眼可動部の有する前記反射部材の少なくとも一部を光軸を回転軸として回転させて補正するようにしたことを特徴とする。
また、本発明による実体顕微鏡は、前記接眼可動部は、少なくとも２つの平行で且つ前記光軸と一致した回転軸を有していることを特徴とする。
また、本発明による実体顕微鏡は、接眼可動部が眼幅調整部であることを特徴とする。
また、本発明による実体顕微鏡は、接眼可動部がティルティング機構であることを特徴とする。
また、本発明による実体顕微鏡は、前記左右光軸平行化部に含まれる反射部材の少なくとも一つを左右光軸平行化部からの出射光の光軸の傾斜角が変化するように回転させ、該反射部材の回転角度に応じて前記接眼部を回転させることによって、ティルティングを行うことを特徴とする。
また、本発明による実体顕微鏡は、前記左右のレンズ系の物体側に、作動距離（ＷＤ）を変えるため観察物体の方向に動き得る負レンズ群が設けられていることを特徴とする。
また、本発明による実体顕微鏡は、左右光軸平行化部の像側に光分割素子を配置し、該光分割素子で分割された後略アフォーカル光束にする撮影系が設けられていることを特徴とする。
また、本発明による実体顕微鏡は、光束分割後、１回結像した後に略アフォーカル光束にする撮影系が設けられていることを特徴とする。
また、本発明による実体顕微鏡は、光束分割後、負レンズ群により略アフォーカル光束にする撮影系が設けられていることを特徴とする。
また、本発明による実体顕微鏡は、前記略アフォーカル光束内にドーププリズムを配置して、像の向きを補正する撮影系を設けたことを特徴とする。
更に、本発明による実体顕微鏡は、モニター付き電子撮像装置が取り付けられて、該モニターにより前記像の向きを確認できるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示した実施例に基づき説明するが、説明に先立ち、図１を用いて像の回転について説明することにする。物体６０を観察した場合、左観察像６１と右観察像６２のように見える。このように、観察像が観察物体に対して回転することを、像の回転という。像の回転が左右同方向の場合、立体感が減少する。像の回転が図１に示すように逆向きになると、回転角が小さい場合には像が傾いたように見え、回転角が大きくなると融像できなくなる。何れにせよ、観察物体に作業を施す実体顕微鏡においては、このような見え方になるのを避けなければならない。
【０００９】
反射部材を含む反射系は、眼幅調整など動く部分が多い。左右光軸平行化部は、動かすと像の回転などの変化が発生し、立体画像として観察し難いものになり易い。そのため、左右光軸平行化部は固定にする必要があり、代わりに接眼部に可動部を含めるが、これを接眼可動部とする。部品点数を少なくして、製品の価格を安くするか小型にするために、接眼部の動く部分で像の回転の補正をすると良い。つまり、前記接眼部に反射部材を回転させる接眼可動部があり、この接眼可動部で、左右光軸平行化部により発生する像の回転を補正することにより、より小型の実体顕微鏡を作ることが出来る。
【００１０】
接眼可動部は、少なくとも２つの光軸と一致した回転軸があり、その回転軸が平行であることを特徴とする。その接眼可動部は、眼幅調整や観察方向の変更のために、ティルティング（傾斜角可変）調整などにより、光軸を回転軸として回動する部分である。
【００１１】
光軸可動部が傾斜角をつけるプリズムから成り、接眼可動部が正立プリズムを含む眼幅調整部の場合、接眼可動部のプリズムの反射角を変えて、光軸平行化部で発生する像の回転角θを正立光学系からずらす。そして、この回転角θを補正して、入射光軸と接眼レンズの光軸を平行にする。入射光軸と回転軸を一致させて接眼可動部を回転することにより眼幅調整を行なうが、接眼レンズの光軸と接眼レンズへ入射する光束の光軸とが平行であるため、眼幅調整による像の回転がない。この場合、接眼レンズの光軸と像の回転軸が一致しており、像の回転軸と入射光軸が一致しているので、像の回転が起こらない。
【００１２】
また、接眼可動部の反射部材により光軸を折り曲げ、平行な光軸を設ける。物体側の光軸を回転軸として角度α、像側の光軸を回転軸として角度２α回転させるティルティング調整を、接眼可動部で行なうことも出来る。このティルティング部の光軸を平行に維持したまま反射部材を回転させて、光軸平行化部で発生する像の回転を補正する。
【００１３】
なお、光軸平行化部にも、立体観察に影響のないティルティング機構を設けることが出来る。即ち、反射部材の入射光軸を回転軸として、光軸を平行にするための反射部材を角度αだけ、また、それよりも接眼側の光学系を、反射部材の射出光軸に垂直な軸を回転軸として角度２αだけ、夫々回転させることにより実現させることが出来る。
【００１４】
この実体顕微鏡をより使い易くするためには、作動距離（観察物体から顕微鏡までの距離）を変更出来るようにすると良い。作動距離の変更は、物体方向へ動く負のレンズを用いることにより実現することが出来る。焦点調整により像が移動しないようにするためには、物体面での左右の光軸のなす角の二等分線の方向と負レンズの光軸とを一致させて、該二等分線の方向に負レンズを動かすようにすれば良い。
【００１５】
また、実体顕微鏡は、画像を記録するための撮像装置を装着し得るようになっていると便利であるが、ＴＶ用や写真用等各種サイズの撮像素子に対応することが出来るようにするために、アフォーカル光束にするとレンズの変更部分が少なくて済む。また、このように構成しておけば、レンズ固定のＴＶカメラやデジタルカメラにも対応できて便利である。アフォーカル光束は、視度０±２（／ｍ）程度の範囲で実用上問題がない。
【００１６】
顕微鏡では、光束を分割して１回結像した後に略アフォーカルにすると、結像点付近にレンズを配置して射出瞳位置を変えることが出来るので、レンズ固定の撮像装置にも対応させることが出来る。但し、この場合、レンズ枚数が増え、全長が長くなるので、比較的小さい撮像素子を有する撮像装置に適している。
【００１７】
また、光束を分割し、負レンズ群により略アフォーカル光束にした後に、撮像素子の大きさに合わせたレンズを配置するようにしても良い。この場合は、構成が簡単であるので、安価であり、大型の撮像素子を用いる撮像装置に適する。また、この構成の場合は、略アフォーカルの光束部にドーブプリズムを配置して、像の向きを補正するようにすることが出来るので、大型の撮像装置でも像の向きが補正可能となる。従って、モニター付き電子撮像装置が使用可能であり、モニターにより像の向きを確認できる実体顕微鏡を提供することが出来る。
【００１８】
実施例１
図２乃至４は、本発明に係る実体顕微鏡の第１実施例を示しており、図２は平面図、図３は側面図、図４は図３の矢印A方向に見た図である。図中、Oは観察物点、１Ｌ，１Ｒは左右の対物部、２Ｌ，２Ｒは観察し易い方向に角度を変えるための左右の傾斜角変更部材、３Ｌ，４Ｌ，５Ｌ，６Ｌ；３Ｒ，４Ｒ，５Ｒ，６Ｒは像を正立化するための左右の正立光学系であり、７Ｌ，７Ｒは左右の接眼レンズである。観察物点Oの像は、左右の対物部１Ｌ，１Ｒにより夫々位置Ｌ，Ｒに形成され、接眼レンズ７Ｌ，７Ｒにより拡大されて、観察者により立体観察される。眼幅調整は、正立光学系と接眼レンズとからなる光学系３Ｌ〜７Ｌ，３Ｒ〜７Ｒの各入射光軸を回転軸として、正立光学系と接眼レンズとからなる光学系３Ｌ〜７Ｌ，３Ｒ〜７Ｒを回転させることにより行なわれる。ここで、傾斜角変更部材２Ｌ，２Ｒの入射光軸を回転軸として、傾斜角を或る程度維持しながら左右光軸が平行になるように回転させると、光学系全体は図２及び３に示すようになる。これにより、傾斜角変更部材２Ｌ，２Ｒは光軸平行化部を兼ねることになり、２つの機能を１つの部材で行なうことが出来る結果となって、顕微鏡全体を小型化することが出来る。
【００１９】
ところで、傾斜角変更部材２Ｌ，２Ｒを回転させると、像の回転が発生するが、その像回転は正立光学系と接眼レンズとからなる光学系３Ｌ〜７Ｌ，３Ｒ〜７Ｒにより補正することが出来る。この補正は、傾斜角変更部材２Ｌ，２Ｒの回転による像の回転角をθとした場合、反射部材３Ｌ，３Ｒの反射後の光軸を角度θ回転させることにより、ある眼幅のときに行なうことが出来る。図３を参照して、反射部材３Ｌ，３Ｒの入射光軸と反射部材４Ｌ，４Ｒの反射後の光軸とのなす角度をδとすると、δ＝９０°−θとなる。しかし、反射部材４Ｌ，４Ｒの角度δの補正をしないと、眼幅調整のために反射部材３Ｌ，３Ｒの入射光軸を回転軸として正立光学系と接眼レンズとからなる光学系３Ｌ〜７Ｌ，３Ｒ〜７Ｒを回転させると、左右の像の中心を回転軸として像が回転してしまう。これを防ぐために、反射部材６Ｌ，６Ｒを像の回転が発生しない方向に動かして、その光軸を平行にする。このとき、反射部材６Ｌ，６Ｒの出射光軸を平行にするために、その回転軸を反射部材６Ｌ，６Ｒの入射光軸と反射後の光軸の法線とに一致させると、正立光学系と接眼レンズとからなる光学系３Ｌ〜７Ｌ，３Ｒ〜７Ｒを回転させても像の回転がない。この場合、反射部材６Ｌ，６Ｒの反射前の光軸と反射後の光軸とのなす角度δは、δ＝９０°−θとなる。従って、このように動作する調整機構を構成することにより、調整を容易にすることが可能となる。
【００２０】
対物部1L, 1R における左右光軸のなす角度を１０°としたとき、傾斜角変更部2l, 2R を、該傾斜角変更部への入射光軸を回転軸として、紙面垂直方向から射出光軸が４５°の角度をなす状態より左右逆向きに５°回転させると、光軸が平行になる。この状態で像の回転は２°になる。正立光学系3L〜6L, 3R 〜6Rにおいて、θ＝２°の回転を与えることにより、像の回転を補正する。これにより、左右の傾斜角は４４．７８１°になる。
【００２１】
次に、この実施例における対物部1L, 1R のズームレンズデータを例示する。

【００２２】
作業上、作動距離が短い場合、図５に示すように、顕微鏡の物体側に左右の観察光束をほぼ透過する対物凹レンズ５０を設置することにより、作動距離を変えることが出来る。理想的な作動距離は、観察対象によっても異なるし、作業者によっても異なるので、作動距離は自由に変えられることが好ましい。そのためには、対物凹レンズ５０を動かすことが出来るようにすると良い。特に、実体顕微鏡においては、左右光軸の物体面でのなす角度の２等分線と対物凹レンズの光軸とを一致させ、その２等分線に沿って対物凹レンズ５０を動かすようにすれば良い。これにより、作業者は最良の作動距離を設定することが可能となる。
【００２３】
以下に、その対物凹レンズ５０のレンズデータを例示する。
r1=-78.035 d1=5.1 nd1=1.76182 νd1=57.7
r2=87.35 d2=5.2 nd2=1.72151 νd2=29.2
r3=653.22（左右の対物部1L, 1Rの物体側の面）
【００２４】
この場合、対物凹レンズ５０の像側の面頂と、実体顕微鏡の左右の対物部1L, 1Rの物体側第１面々頂との間の距離Lを3〜16.8まで変化させることにより、対物凹レンズ５０の物体側の面頂から物体までの光学的作動距離を300〜200まで変化させることが出来る。
【００２５】
上記の光学的作動距離を広げるには、対物凹レンズ５０の屈折力を、例えば、下記のように強くすれば良い。
r1=-72.09 d1=4.2 nd1=1.76182 νd1=57.7
r2=87.35 d2=5.2 nd2=1.72151 νd2=29.2
r3=653.22（左右の対物部1L, 1Rの物体側の面）
【００２６】
上記距離Lを2〜16.8の範囲で変化させることにより、光学的作動距離を372〜226の範囲で変化させることが出来る。この程度に光学的作動距離の変化範囲が広いと、対物凹レンズ５０を鏡体に組み込んだ状態で殆どの要望に応えられ、多数の交換レンズを用意しなくても済む。また、対物凹レンズ５０を複数のレンズ群で構成し、歪曲や像面湾曲の補正を可能にすることが出来る。なお、このような実体顕微鏡では、対物凹レンズ５０の代わりに凸レンズを用いてこれを動かすことにより、同様に光学的作動距離を変化させることは出来るが、この場合には、作動距離が小さくなることと、立体角が大きくなり易いことから、使い難いものになり易い。
【００２７】
また、実体顕微鏡では画像の記録が望まれるが、そのためには、観察系の途中にビームスプリッター等の光分割素子を配置して光路を分割し、物体像を撮影できるようにすれば良い。しかし、撮像素子の大きさが、通常のCCDやフィルムと大きさが異なって種類が多い上に、撮像素子にレンズが固定されているものさえある。このような場合、一回アフォーカル光束にして結像レンズを変えることにより、色々なサイズの撮像素子に対応させるようにしているが、視度にして０±２（／ｍ）の範囲であれば、アフォーカル光束と同等な効果が得られる。
【００２８】
アフォーカル光束を作る方法としては、光路中に凹レンズを配置してアフォーカル光束にする方法と、１回以上結像させて結像点の前後に凸レンズを配置してアフォーカル光束にする方法とがあるが、凹レンズ系を使うものを無結像タイプ、凸レンズ系を使うものを結像タイプと呼ぶことにする。
【００２９】
図６は、無結像タイプの光学系の概念図を示している。ここでは、傾斜角変更部材2L, 2R と正立化部3L, 3R との間をあけて、その間にビームスプリッタ30L, 30R を挿入している。そして、このビームスプリッタ30L, 30Rの透過側に目視用観察光学系を、反射側に撮影光学系を夫々配置している。撮影光学系は、ビームスプリッタ30Lまたは30Rの近くに光束を略アフォーカル光束にする負レンズ群８を配置して、光が負レンズ群８を通った後、反射部材９で反射させ、結像レンズ群１０により観察者の瞳位置IPに像を結ぶようにしている。この無結像タイプの場合、瞳位置IPを制御することが出来ないため、レンズ付きの撮影装置で撮影すると、像のケラレが発生することが多い。従って、この場合は、結像レンズ群１０を専用にして、撮像素子のみを置くのが良い。
【００３０】
この無結像タイプでは、同じ倍率のとき結像タイプに比べて全長を短くできるので、フィルムやデジタルスチール用の大型CCDに適している。特に、結像レンズ群のレンズ枚数を少なくしても問題ないので、像面と瞳位置IPの間に反射部材１１，１２を入れて撮像素子の位置を鏡体から離さないでも済むようにすることが出来る。
【００３１】
以下に、撮影系のレンズデータを例示する。ズームレンズから最初のレンズまでの距離を76.3 （空気換算長）とする。
r1=∞ d1=3 nd1=1.57501 νd1=41.5
r2=-89.86 d2=1.5 nd2=1.56873 νd2=63.2
r3=-29.72 d3=62.9
r4=176.52 d4=6.1 nd3=1.48749 νd3=70.2
r5=-64.22 d5=3 nd4=1.56732 νd4=42.8
r6=-220.34
上記d3の部分に反射部材を入れることにより、撮影系が鏡体より離れないで済む構成を採ることが出来る。
【００３２】
負レンズ群８からの射出光が略アフォーカルであることを利用して、図７に示すように、反射部材９の射出側にドーブプリズム３１を挿入し、このドーブプリズム３１の射出側に結像レンズ３２を入れ、表像にするため結像レンズ３２の射出側に更に反射部材３３を設置して、観察者の瞳位置IPに結像させる。この場合、ドーブプリズム３１を回転させることにより、像を回転させることが出来るので、画像を適切な構図にすることが出来る。従って、撮像装置として、１眼レフカメラか裏面にLCDを設置したデジタルカメラを用いれば、像の構図を確認できて好都合である。この場合、１眼レフファインダーやLCDが見易いようにするために、カメラへの入射光軸が水平または水平より上向きになるように設定するのが良い。
【００３３】
また、反射部材９以降の光学系を交換出来るようにすると、35mmフィルム, APSフィルム等使用フィルムの種類や、デジタルカメラ等使用カメラの種類に合わせて、レンズ系を選択することが可能となる。この場合も、必要に応じてドーブプリズム３１を挿入すれば、像の回転の調整も可能となる。更に、レンズ固定のデジタルカメラでも、接写撮影モードへの切替え装置や接写撮影用レンズ（接眼レンズでも可）等を取り付けることにより、接写撮影が可能のように構成することも出来る。その場合、ドーブプリズム３１を挿入して像を回転するようにすれば、デジタルカメラを動かさなくても、像の向きを補正することができ、その像をモニターで観察することが可能となる。
【００３４】
以下に、上記の無結像タイプでドーブプリズム３１を入れことが可能な撮影系のレンズデータを例示する。
r1=∞ d1=3 nd1=1.57501 νd1=41.5
r2=-89.86 d2=1.5 nd2=1.56873 νd2=63.2
r3=-29.72 d3=88.4
r4=94.87 d4=4.6 nd3=1.48749 νd3=70.2
r5=-40.39 d5=2.9 nd4=1.64769 νd4=33.8
r6=-85.20
【００３５】
上記レンズデータから明らかなように、負レンズ群８は図６に示したものと同じであり、負レンズ群８から結像レンズ群３２までの間隔と倍率が変えられていて、負レンズ群８と結像レンズ群３２の間にドーブプリズム３１が挿入され得るようになっている。このように、負レンズ群８と反射部材９を共通にして、ドーブプリズム３１を挿脱可能にすることにより、観察者のニーズに対応させることが出来る。
【００３６】
図８は、結像タイプの光学系の概念図を示している。結像タイプは、ビームスプリッタ30Lまたは30Rでの反射光の射出側に反射部材１３を配置し、そこからの出射光を正レンズ群１４により点Imに結像させ、この結像点Im付近に瞳リレーレンズ１５を配置し、その射出側に結像点Imに結像した光束をアフォーカル光束にする正レンズ群１６を配置し、更に、正レンズ群１６の射出側に撮像面に結像させる正レンズ群１７を配置して、瞳位置IPに結像させるようにしている。但し、瞳リレーレンズ１５は、これがなくても瞳が適切な位置にリレーされる場合は不要である。
【００３７】
この結像タイプでは、結像点Imに結像した像を、最も良く使われる撮像素子で撮影出来るようにし、他の撮像素子を使用する場合には、瞳リレーレンズ１５と正レンズ群１６を一体にしたユニットを取り付けて、略アフォーカル光束にすれば良い。このようにすれば、正レンズ群１７を一般的な風景や人物などを撮影する撮影レンズを使うことが出来る。この場合、瞳リレーレンズ１５の瞳リレー位置を一般的なレンズの瞳位置に合わせると、ケラレのない像が得られる。特に、デジタルカメラなどレンズ固定式のカメラも取り付けることが可能になる。
【００３８】
以下に、結像タイプの撮影系のレンズデータを例示する。ズームレンズ1Lまたは1Rの最終レンズから撮影系の最初のレンズまでの距離を97.5（空気換算長）とする。
r1=21.78 d1=6.6 nd1=1.65844 νd1=50.9
r2=-43.46 d2=1.5 nd2=1.78472 νd2=25.7
r3=∞ d3=0.4
r4=24.26 d4=4 nd3=1.51633 νd3=64.1
r5=∞ d5=1
r6=-125.8 d6=2.4 nd4=1.72151 νd4=29.3
r7=30.54 d7=9
r8=∞ d8=2 nd5=1.60342 νd5=38.0
r9=40.43 d9=21.4
r10=21.22 d10=0.9 nd6=1.78472 νd6=25.8
r11=8.18 d11=2.6 nd7=1.66672 νd7=48.3
r12=-18.8
【００３９】
上記データにおいて、r1〜ｒ６が正レンズ群１４のレンズデータ、r8及びr9が瞳リレーレンズ１５のレンズデータ、r10〜r12が正レンズ群１６のレンズデータである。このレンズ系では、略アフォーカル光束が射出され、無限遠付近に焦点の合うレンズを取り付けた撮影系を取り付けて撮影することが出来る。
【００４０】
左右それぞれにビームスプリッタ30L, 30R を挿入すると、撮像サイズの大きい静止画用の光学系と撮像サイズの小さい動画用光学系とを分けることができ、無理の少ないレンズ系を提供することが出来る。
【００４１】
なお、ビームスプリッタ30L, 30Rを含む鏡筒と含まない鏡筒を用意して、システム化することも出来る。しかし、ビームスプリッタを入れた分の光路長の差を、反射部材4Lと5L、4Rと5Rの間隔を夫々変えて調整することにより、撮影の必要のない人には、より小型の実体顕微鏡を提供することが出来る。また、撮影が必要な人には、各種サイズの撮像素子を有するカメラに対応させることが可能となる。
【００４２】
以上説明した実施例では省略したが、鏡体に照明系を内蔵すれば、調整なしに明るい像が観察できる。
なお、作動距離変更方法や撮影系や照明系は、以下に説明する他の実施例においても同様に採用することが出来る。
【００４３】
実施例２
図９及び１０は、本発明に係る実体顕微鏡の第２実施例を示しており、図９は平面図、図１０は側面図である。
実体顕微鏡は、顕微鏡像を見ながら各種の作業を行なうだけでなく、直接観察物体を見て位置などの確認を行なう作業を行なうのに使用される。この場合、鏡体により物体面が遮られないように、覗く位置（アイポイント）を鏡体から離すことが望まれる。この要望に応えるためには、観察光軸を左右の光軸を含む平面より観察者側に移動させると良い。第２実施例は、観察光軸を移動させる部分（光軸シフト部）を利用して、左右光軸平行化部にしたものである。
【００４４】
即ち、対物部1L, 1R の像側に２つの反射部材１８L, １９L；１８R, １９Rを夫々配置して、これらにより観察光軸を観察者側へずらし、２番目の反射部材19L, 19Rをそれらへの入射光軸を回転軸として夫々回して、対物部1L, 1R の各光軸の中線と平行になるようにする。ここで、反射部材18Lと19L, 18Rと19Rが夫々平行であれば像の回転は起こらないが、実際には反射部材19Lと19Rを回転させているので、像の回転が生じる。この像回転を、第１実施例で示したのと同様に、正立光学系3L〜6L, 3R〜6Rを回転させて補正して、反射部材3L, 3Rの入射光軸と反射部材6L, 6Rの射出光軸とを平行にさせている。眼幅調整は、この正立光学系と接眼レンズまでの光学系3L〜7L, 3R〜7Rを、反射部材3L, 3Rへの入射光軸を回転軸として回転させることにより、行なわれる。
【００４５】
この光学系では、ティルティング(傾斜可変）にすることが出来る。即ち、左右光軸平行化部の反射部材19L, 19Rをミラーにして、該反射部材19L, 19Rへの入射光軸と反射後の光軸とに垂直な軸を回転軸として角度α回転させ、その後の光学系3L〜7L, 3R〜7Rを回転軸を同じにして角度２α回転させることにより、観察者が覗き込む角度を変えても、視野中心の像の状態が変わらないようにすることが出来る。
【００４６】
これにより、傾斜角が変わり、覗き易い実体顕微鏡が提供できる。更に、第１実施例と同様に、物体側に負レンズを入れて動かすことにより作動距離を変えたり、ビームスプリッタを入れて撮影装置を取り付けることができる、実体顕微鏡を提供することが出来る。
【００４７】
実施例３
図１１及び１２は、本発明に係る実体顕微鏡の第３実施例を示しており、図１１は平面図、図１２は側面図である。
この実施例は、ティルティングの範囲を第２実施例よりも広げるため、ティルティングを接眼可動部で行なうようにしたものである。
この実施例では、対物部1L, 1R から出射した光束を移動させる反射部材20Lと21L及び20Rと21Rで光軸平行化部を構成している。そして、第２実施例と同様に、反射部材21Lと21Rの入射光軸を回転軸として、対物部1L, 1Rの各光軸の中線と平行になるように反射部材21Lと21Rを回転させようにしている。これにより、左側光路で角度θ、右側光路で角度−θの像回転が発生する。
【００４８】
反射部材21Lと21Rの像側に、夫々４つの反射部材22L〜25L, 22R〜25Rを含む接眼可動部が配置されている。反射部材22L〜25L, 22R〜25Rで構成された正立光学系と左右光軸平行化部とにより、発生した上記像回転の補正が行なわれると同時に、ティルティングが行なわれる。
【００４９】
この４つの反射部材22L〜25L, 22R〜25Rが正立光学系で、入射光軸と射出光軸を平行にすると、ポロII型プリズムの形状となる。最初の反射部材22L,22Rにより平行で且つ互いに逆向きに反射させ、それらの光軸を回転軸として反射部材23Lから接眼レンズ7Lまでの光学系と、反射部材23Rから7Rまでの光学系を夫々回転出来るようにし、更に、反射部材23Lと24L, 23Rと24Rを夫々反射した後の光軸を回転軸として、反射部材25Lから接眼レンズ7Lまで光学系と、反射部材25Rから接眼レンズ7Rまでの光学系を夫々回転出来るように構成する。ここで、反射部材22L, 22Rの反射後の光軸と反射部材24L, 24Rの反射後の光軸は平行になるようにする。そして、反射部材22L,22Rと反射部材23L，23Rの回転軸を角度α回転させた時、反射部材24L, 24Rと反射部材25L，25Rとの間の回転軸が角度２α回転するように連動させれば、ティルティングによる像の回転をなくすことが出来る。更に、左右光軸平行化部で発生する像回転θを補正するため、反射部材24L, 24Rと反射部材25L, 25Rの間の各光軸を回転軸として、像回転を補正する方向へ反射部材25Lから接眼レンズ7Lまでの光学系と、反射部材25Rから接眼レンズ7Ｒまでの光学系を夫々角度θだけ回転させておく。これにより、接眼可動部で左右光軸平行化部の像回転を補正するようにしている。
【００５０】
更に、眼幅調整用の平行四辺形のプリズム26L, 26Rを、それらへの入射光軸を回転軸として回転させることにより眼幅調整を行い、そして、この光学系で形成された左右の像IL, IRを接眼レンズ7L, 7Rで拡大して観察するようにしている。本実施例では、９０°以上のティルテイングが可能になり、より観察者に適した実体顕微鏡を提供することが出来る。
【００５１】
実施例４
図１３及び１４は、本発明に係る実体顕微鏡の第４実施例を示しており、図１３は平面図、図１４は側面図である。
この実施例は、左右光軸平行化部の反射部材20L, 20Rを第３実施例とは反対の向きに取り付けて、左右光軸の延長方向から観察する時に入射光軸と観察光軸とのズレが少ないことが望まれる作業に適すように構成した点で、第３実施例と異なる。この場合、ティルティング機構は、第３実施例と同じであるが、光軸平行化部の像回転方向が第３実施例とは逆向きになる。そのため、反射部材25Lから接眼レンズ7L及び反射部材25Rから接眼レンズ7Rまでの、反射部材24Lと25L, 24Rと25Rの回転軸の周りの回転方向が、第３実施例とは逆向きにθとなる。
この実施例では、第３実施例と同様に、対物部1L, 1Rより像側で交換式にすることができ、観察者のニーズに対応させることができる。
【００５２】
上記各実施例のレンズデータにおいて、r1, r2,.....はレンズ各面の曲率半径、
d1, d2.....はレンズの肉厚及び空気間隔、nd1, nd2,.....は各レンズの屈折率、νd1,νd2,.....は各レンズのアッベ数を示す。
【００５３】
以上の説明したように、本発明の実体顕微鏡は、特許請求の範囲に記載した特徴の他に、下記の特徴を有する。
（１）接眼可動部が眼幅調整部であることを特徴とする請求項３に記載の実体顕微鏡。
（２）接眼可動部がティルティング機構であることを特徴とする請求項３に記載の実体顕微鏡。
（３）光軸平行化部にティルティング機構が設けれていることを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。
（４）鏡体の物体側に、作動距離（WD）を変えるため観察物体の方向に動き得る負レンズ群が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。
（５）光軸平行化部の像側に光分割素子を配置し、該光分割素子で分割された後ほぼアフォーカル光束にする撮影系が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。
（６）光束分割後、１回結像した後に略アフォーカル光束にする撮影系が設けられていることを特徴とする上記（５）に記載の実体顕微鏡。
（７）光束分割後、負レンズ群により略アフォーカル光束にする撮影系が設けられていることを特徴とする上記（５）に記載の実体顕微鏡。
（８）前記略アフォーカル光束内にドーププリズムを配置して、像の向きを補正する撮影系を設けたことを特徴とする上記（７）に記載の実体顕微鏡。
（９）モニター付き電子撮像装置が取り付けられて、該モニターにより前記像の向きを確認できるようにしたことを特徴とする上記（８）に記載の実体顕微鏡。
【００５４】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、グリノー型実体顕微鏡により既に構成されている部材を利用して光軸を平行にし、それにより発生する像回転も補正し得るようにしたので、小型で覗き易い観察姿勢を取ることができ、作業性の向上を計りうる実体顕微鏡を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】顕微鏡における物体像の回転について説明する説明図である。
【図２】本発明に係る実体顕微鏡の第１実施例の平面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】図３の矢印A方向に見た図である。
【図５】第１実施例の一変形例を示す平面図である。
【図６】無結像タイプの概念を説明するための実体顕微鏡の側面図である。
【図７】第１実施例の他の変形例を示す側面図である。
【図８】第１実施例の更に他の変形例を示す側面図である。
【図９】本発明に係る実体顕微鏡の第２実施例の平面図である。
【図１０】図９の側面図である。
【図１１】本発明に係る実体顕微鏡の第３実施例の平面図である。
【図１２】図１１の側面図である。
【図１３】本発明に係る実体顕微鏡の第４実施例の平面図である。
【図１４】図１１の側面図である。
【図１５】グリノー型実体顕微鏡の一従来例を示す平面図である。
【図１６】グリノー型実体顕微鏡の他の従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1L,1R 対物部
2L,2R 傾斜角変更部材
3L,3R;4L,4R;5L,5R;6L,6R,9,11,12,13,18L,18R;19L,19R;20L,20R;21L,21R;22L,22R;23L,22R;23L,23R;24L,24R;25L,25R;33 反射部材
7L,7R 接眼レンズ
8 負レンズ群
10 結像レンズ群
１４，１６，１７正レンズ群
１５瞳リレーレンズ
26L,26R 平行四辺形プリズム
30L,30R ビームスプリッタ
３１ドーブプリズム
３２結像レンズ群
５０対物凹レンズ
６０観察物体
６１左目観察像
６２右目観察像
Ip 結像面
O 観察物点
WD 光学的作動距離

Claims

左右のレンズ系の光軸が特定の角度をなすように配置された実体顕微鏡において、反射部材を含み前記左右のレンズ系からの光を反射し反射後の左右の該光の光軸を平行に保つ左右光軸平行化部を前記レンズ系の接眼側に配置し、該左右光軸平行化部の接眼側に正立光学系を構成する反射部材を有する接眼可動部を含む接眼部を配置していて、前記左右光軸平行化部で発生する像の回転を前記接眼可動部の有する前記反射部材の少なくとも一部を光軸を回転軸として回転させて補正するようにしたことを特徴とする実体顕微鏡。
前記接眼可動部は、少なくとも２つの平行で且つ光軸と一致した回転軸を有している請求項１に記載の実体顕微鏡。
前記接眼可動部が眼幅調整部であることを特徴とする請求項２に記載の実体顕微鏡。
前記接眼可動部がティルティング機構であることを特徴とする請求項２に記載の実体顕微鏡。
前記左右光軸平行化部に含まれる反射部材の少なくとも一つを左右光軸平行化部からの出射光の光軸の傾斜角が変化するように回転させ、該反射部材の回転角度に応じて前記接眼部を回転させることによって、ティルティングを行うことを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。
前記左右のレンズ系の物体側に、作動距離（ＷＤ）を変えるため観察物体の方向に動き得る負レンズ群が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。
前記左右光軸平行化部の像側に光分割素子を配置し、該光分割素子で分割された後略アフォーカル光束にする撮影系が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。
光束分割後、１回結像した後に略アフォーカル光束にする撮影系が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の実体顕微鏡。
光束分割後、負レンズ群により略アフォーカル光束にする撮影系が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の実体顕微鏡。
前記略アフォーカル光束内にドーププリズムを配置して、像の向きを補正する撮影系を設けたことを特徴とする請求項９に記載の実体顕微鏡。
モニター付き電子撮像装置が取り付けられて、該モニターにより前記像の向きを確認できるようにしたことを特徴とする請求項１０に記載の実体顕微鏡。